短壁采煤机研究与总体设计

短壁采煤机研究与总体设计

伍丽娅,冯泾若

(天地科技股份有限公司上海分公司,上海200030)

[摘　要]　论述了国内外短壁采煤机的总体特点、技术发展、设备配套和采煤工艺,可供采煤

机科研、制造、选型和使用单位参考。

[关键词]　短壁;采煤机;总体设计

[中图分类号]TD42116 [文献标识码]A [文章编号]100626225(2002)0420008203

G eneral design and research of short w all shearers

WU Li 2ya ,FEN G Jing 2ruo

(Coal Mining Machinery Department ,Shanghai Branch ,China Coal Research Institute ,Shanghai 200030,China )

Abstract :The general features ,technical development ,equipment mating and coal mining technology are discussed in this paper ,be reference for the engincers and tedinicians in charge of shearer ’s development ,manufacture ,selection and use 1K ey w ords :short wall shearer ;general design

[收稿日期]2002-07-22

[作者简介]伍丽娅(1957-),女,湖南津市人,1986年山东矿业学院毕业,获工学硕士学位,现为天地科技股份有限公司监事。

1　短壁采煤机有别于其它采煤机的基本特点

短壁采煤机是一种外形独特,性能良好,用途

广泛的特殊单滚筒采煤机。其基本特点是:

(1)机身较短,一般3m 左右;

(2)一个摇臂布置在机身中部,能向左右摆动或转动270°以上;

(3)不用斜切进刀,当滚筒完全进入顺槽时,采煤机和输送机一起直接进刀;

(4)通过改变摇臂长度和机面高度,来适应不同的采高范围。

除了上述中置单节摇臂的基本型外,国外还有专门用于大断面巷道掘进的侧置两节摇臂型等。2　国内外短壁采煤机的总体特点和技术发展211　德国、波兰短壁采煤机的总体特点

20世纪80年代中期德国的ESA 260和ESA 2150及波兰的KGU 2130短壁采煤机总体特点是:

(1)电机横向布置,并以电机为摇臂回转轴;

(2)由液压马达经行星减速器和圆柱齿轮,带

动摇臂360°回转,并由液压制动器经行星减速器和圆柱齿轮,实现摇臂定位;

(3)液压传动,采用Eicotrack 无链牵引。这种电机布置方式比一般横向布置和纵向布置

复杂,使用维护条件差;齿轮调高机构的优点是摇臂回转角度大,但是结构复杂,缺少减振和过载保

护。212　上海分院研制的M G D 2N 系列短壁采煤机

20世纪80年代末、90年代初煤科总院上海分院先后开发了无链牵引用于综采的N G D1502NW 、N G D2502NW 和有链牵引、用于普采或经济综采的M G D1502N 短壁采煤机,如表1。

表1　N G D 2N 系列液压牵引短壁采煤机

技术参数

M G D1502NW M G D1502N M G D2502NW

装机功率/kW 150150250截割功率/kW

≤150≤150≤250上摆最大采高/mm 28472475,26653067下摆最大采高/mm 26112295,24293014上摆卧底量/mm 243175,309428下摆卧底量/mm 363355,545481机面高度/mm 161214301663回转中心高/mm 124210601293机身长度/mm 300030003385摇臂长度/mm

805615,805874摇臂转角/(°

)270270320滚筒直径/mm 160016001800滚筒转速/r ・min -1323232截深/mm 630600630牵引类型Roll Rack 有链Roll Rack 牵引力/kN 200200250牵引速度/m ・min -1666重量/t

15141417

这3种短壁采煤机的总体特点是:(1)单电机纵向布置;

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第7卷第4期(总第51期)

2002年12月煤　矿　开　采Coal Mining Technology Vo117No 14(Series No 151)

September 2002

(2)摇臂采用齿条油缸调高和定位,根据不同用途,可以安装成向上或向下摆动,最大摆角270～320°;

(3)液压牵引,采用Roll Rack无链牵引或有链牵引;

(4)行走箱布置在底托架上,容易实现系列化。

这种电机布置方式的优点是机身较窄,缺点是齿轮传动复杂。调高机构的优点是齿条油缸能够吸收振动,便于保护,简单可靠,维修方便。

213　上海分公司研制的横向布置短壁采煤机2000年,上海分公司研制开发的新系列短壁采煤机,如表2。

表2　M G/2NWD系列电牵引短壁采煤机

技术参数MG150/2002N A W D

MG200/2502N A W D

MG250/3002N A W D

MG150/2002NW D

MG200/2502NW D

MG250/3002NW D

MG150/2002NG W D

MG200/2502NG W D

MG250/3002NG W D

MG150/2002NG1W D

MG200/2502NG1W D

MG250/3002NG1W D

采高范围/m210～215213～310215～315215～410装机功率/kW200,250,300

截割功率/kW150,200,250

牵引功率和

类型/kW50(交流电牵引)

牵引力/kN250～125～0

牵引速度/m・m in-10～1010～2010

机身长度/mm准机载低压或机载中压3010,机载低压3130上摆最大截高/mm2540310935684011

下摆最大截高/mm2482302434833898

上摆卧底量/mm432416397786

下摆卧底量/mm490501482899

机面高度/mm1415169419331946

回转中心高/mm1025130415431556

摇臂长度/mm6159059051205

摇臂摆角/°310

滚筒直径/mm1800180022402500

滚筒转速/r・m in-129,32,36

截深/mm630,800630

驱动轮中心高/mm1165144416831696

销轨中心高/mm491504

驱动轮销轨中心

距/mm67495311921205

摆线轮齿数/个8,138,10,108,13,138,13,13

重量/t20212223

新系列短壁采煤机的总体特点是:

(1)截割电机横向布置在机身上而不是摇臂回转轴上,提高了电机和整机的可靠性和可维修性,总体结构优于国外同类产品;

(2)摇臂轴用关节轴承取代三层复合材料滑动轴承,大大提高了可靠性和使用寿命;

(3)继续采用简单可靠的齿条油缸调高系统,摇臂可以向上方或向下方摆310°;

(4)更换电机,可以实现截割功率150,200或250kW;

(5)可以多电机电牵引,牵引功率50kW,装机功率200,250,300kW,电牵引短壁采煤机属于国际首创。也可以单电机液压牵引,牵引力250kN。牵引速度0～11m/min,装机功率150, 200,250kW;

(6)电牵引短壁采煤机按原理可分为交流变频调速和开关磁阻调速,按系统可分为准机载低压(有非机载牵引变压器,有牵引电缆,机载低压变频器或低压功率变换器)、机载低压(无牵引电缆,有机载牵引变压器,有机载低压变频器或低压功率变换器)和机载中压(

无牵引变压器,无拖曳牵引电缆,机载中压变频器或中压功率变换器);

(7)有可编程序控制器、状态检测、故障诊断和无线电遥控;

(8)采用Eicotrack无链牵引,可靠性高,控顶距小;

(9)可自带调高泵,也可拖曳乳化液管调高,简化系统。

图1　M G250/3002NWD型采煤机

这种单电机横向布置的液压牵引短壁采煤机系列,性能比原有的单电机纵向布置的液压牵引短壁采煤机更好;多电机横向布置的电牵引短壁采煤机系列,技术上居国际领先水平。准机载低压交流变频的M G250/3002NWD已在大同综采工作面使用,如图1。机载低压交流变频的M G250/3002NAWD

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伍丽娅等:短壁采煤机研究与总体设计2002年第4期